RU53225U1

RU53225U1 - SWIVEL DEVICE FOR JOINTING A VEHICLE (OPTIONS)

Info

Publication number: RU53225U1
Application number: RU2005129064/22U
Authority: RU
Inventors: Ярослав Васильевич Московский
Original assignee: Закрытое акционерное общество "РАСКАТ"
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2006-05-10

Abstract

Полезная модель относится к транспортному машиностроению. Шарнирное устройство для сочлененного транспортного средства содержит два опорных элемента, разнесенных относительно друг друга в горизонтальном направлении, две тяги и три сферических шарнира, относящихся к кинематическим парам третьего класса и посредством которых опорные элементы связаны между собой с возможностью поворота относительно друг друга в горизонтальном направлении. Обе тяги одним своим концом связаны с первым сферическим шарниром, закрепленным на одном опорном элементе, первая протянутая в горизонтальном направлении тяга другим концом связана со вторым сферическим шарниром, закрепленном на другом опорном элементе, на котором ив расстоянии в вертикальном направлении от второго сферического шарнира закреплен третий сферический шарнир, с которым своим другим концом связана вторая тяга. Если третий шарнир выполнить в виде кинематической пары четвертого класса и с обоих сторон в вертикальном направлении связать с амортизаторами для демпфирования, то опорные элементы получают возможность перемещения относительно друг друга в вертикальном направлении.The utility model relates to transport engineering. The articulated device for an articulated vehicle contains two support elements spaced apart in the horizontal direction, two rods and three spherical hinges related to kinematic pairs of the third class and by means of which the support elements are connected to each other with the possibility of rotation relative to each other in the horizontal direction. Both rods at one of its ends are connected with the first spherical hinge mounted on one support element, the first rod extended in the horizontal direction with the other end is connected with the second spherical hinge mounted on the other support element, on which the third is fixed in the vertical direction from the second spherical hinge a spherical joint with which the second rod is connected at its other end. If the third hinge is made in the form of a kinematic pair of the fourth class and connected on both sides in the vertical direction with shock absorbers for damping, then the supporting elements are able to move relative to each other in the vertical direction.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности касается конструкции шарнирною узда связи секций шарнирно-сочлененного транспортного средства, например, дорожного катка.The utility model relates to transport engineering, in particular, relates to the construction of the articulated bridle of the communication sections of the articulated vehicle, for example, a road roller.

Известно шарнирное устройство для сочлененного транспортного средства, содержащее два опорных элемента, разнесенных относительно друг друга в горизонтальном направлении, две тяги и три сферических шарнира, относящихся к кинематическим ларам третьего класса и посредством которых опорные элементы связаны между собой с возможностью поворота относительно друг друга в горизонтальном направлении (ЕР 1111134, Е 01 С 19/26, B 62 D 12/00, B 62 D 53/02, опубл. 27.06.2001).Known articulated device for an articulated vehicle containing two support elements spaced apart relative to each other in the horizontal direction, two rods and three spherical joints related to kinematic laras of the third class and by which the support elements are interconnected to rotate relative to each other in horizontal direction (EP 1111134, E 01 C 19/26, B 62 D 12/00, B 62 D 53/02, publ. 06/27/2001).

Недостаток данного устройства состоит в том, что при использовании трех сферических шарниров обеспечивается складывание секций сочлененного транспортного средства в вертикальном направлении. В конструкции шарнирного устройства по патенту №ЕР1111134 имеется два подвижных звена, присоединенных к стойке тремя парами третьего класса. По формуле Малышева получим 6×2-3×3=3 степени основной подвижности. Для исключения складывания секций (полурам) катка в вертикальной плоскости и требуется силовое замыкание шарнира, что усложняет конструкцию и снижает ее эксплуатационные надежность и долговечность.The disadvantage of this device is that when using three spherical joints, folding sections of the articulated vehicle in the vertical direction is ensured. In the design of the articulated device according to patent No. EP1111134 there are two movable links attached to the rack by three pairs of the third class. According to the Malyshev formula, we obtain 6 × 2-3 × 3 = 3 degrees of basic mobility. To exclude folding of the sections (half frames) of the roller in a vertical plane, a power joint hinge is required, which complicates the design and reduces its operational reliability and durability.

Известное шарнирное устройство принят о в качестве прототипа для обоих заявленных вариантов.Known articulated device adopted about as a prototype for both of the claimed options.

Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по изменению кинематической схемы шарнирного устройства для получения требуемых подвижных связей с меньшим количеством подвижности, определяемых по формуле Малышева.This utility model is aimed at solving the technical problem of changing the kinematic diagram of a hinge device to obtain the required movable connections with less mobility, determined by the Malyshev formula.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности шарнирного узла за счет снижения подвижности сферических шарниров и обеспечения, тем самым, пространственной стабилизации опорных элементов в требуемом направлении.The technical result achieved in this case is to increase the operational reliability of the hinge assembly by reducing the mobility of the spherical hinges and thereby ensuring spatial stabilization of the support elements in the required direction.

Указанный технический результат для первого варианта достигается тем, что в шарнирном устройстве для сочлененного транспортного средства, содержащем два опорных элемента, разнесенных относительно друг друга в горизонтальном The specified technical result for the first embodiment is achieved by the fact that in the hinge device for an articulated vehicle containing two supporting elements spaced apart relative to each other in horizontal

направлении, две тяги и три сферических шарнира, относящихся к кинематическим парам третьего класса и посредством которых опорные элементы связаны между собой с возможностью поворота относительно друг друга в горизонтальном направлении, обе тяги одним своим концом связаны с первым сферическим шарниром, закрепленным на одном опорном элементе, первая протянутая в горизонтальном направлении тяга другим концом связана со вторым сферическим шарниром, закрепленном на другом опорном элементе, на котором на расстоянии в вертикальном направлении от второго сферического шарнира закреплен третий сферический шарнир, с которым своим другим концом связана вторая тяга.direction, two rods and three spherical hinges related to kinematic pairs of the third class and by means of which the supporting elements are connected with each other with the possibility of rotation relative to each other in the horizontal direction, both rods with one end connected with the first spherical hinge mounted on one supporting element, the first rod extended in the horizontal direction with the other end is connected with the second spherical hinge mounted on another supporting element, on which at a distance in the vertical direction As a result of the second spherical hinge, a third spherical hinge is fixed to which a second rod is connected at its other end.

Указанный технический результат для второго варианта достигается тем, что в шарнирном устройстве для сочлененного транспортного средства, содержащем два опорных элемента, разнесенных относительно друг друга в горизонтальном направлении, две тяги и три шарнира, посредством которых опорные элементы связаны между собой с возможностью поворота относительно друг друга в горизонтальном направлении, при этом два из указанных шарниров выполнены сферическими и относятся к кинематическим парам третьего класса, отличающееся тем, что обе тяги одним своим концом связаны с первым сферическим шарниром, закрепленным на одном опорном элементе, первая протянутая в горизонтальном направлении тяга другим концом связана со вторым сферическим шарниром, закрепленном на другом опорном элементе, на котором на расстоянии в вертикальном направлении от второго сферического шарнира смонтирован третий шарнир, с которым своим другим концом связана вторая тяга, при этом третий шарнир выполнен в виде кинематической пары четвертого класса и с обоих сторон в вертикальном направлении демпфирован амортизаторами для обеспечения перемещения опорных элементов относительно друг друга в вертикальном направлении.The specified technical result for the second embodiment is achieved by the fact that in the hinge device for an articulated vehicle containing two support elements spaced apart from each other in the horizontal direction, two rods and three hinges, by means of which the support elements are connected to each other with the possibility of rotation relative to each other in the horizontal direction, while two of these hinges are made spherical and belong to the kinematic pairs of the third class, characterized in that both rods the bottom end is connected with the first spherical hinge mounted on one support element, the first rod extended in the horizontal direction with the other end is connected with the second spherical hinge mounted on the other support element, on which the third hinge is mounted in a vertical direction from the second spherical hinge, with which the second rod is connected with its other end, while the third hinge is made in the form of a kinematic pair of the fourth class and is damped on both sides in the vertical direction shock absorbers to ensure the movement of the supporting elements relative to each other in the vertical direction.

Указанные признаки для каждого варианта являются существенными и взаимосвязаны между собой с обеспечением неразрывной совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.The indicated features for each option are essential and interconnected with providing an inextricable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель иллюстрируется конкретным примером, который однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.This useful model is illustrated by a concrete example, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг.1 - кинематическая схема шарнирного устройства;Figure 1 is a kinematic diagram of a hinge device;

фиг.2 - общий вид шарнирного устройства для сочлененного транспортного средства.figure 2 - General view of the hinge device for an articulated vehicle.

Шарнирное устройство (фиг.1, 2) состоит из первого опорного элемента 1, прикрепляемого к раме одной секции сочлененного транспортного средства, например, дорожного катка, второго опорного элемента 2, который предназначен для прикрепления к раме другой секции сочлененного транспортного средства. При этом второй опорный элемент может быть выполнен в виде буксирного крюка. Шарнирное устройство так же включает в себя две тяги 3 и 4 и три шарнира 5, 6 и 7, посредством которых опорные элементы связаны между собой с возможностью поворота относительно друг друга в горизонтальном направлении. При этом два шарнира 5 и 6 относятся к кинематическим парам третьего класса.The hinge device (FIGS. 1, 2) consists of a first support member 1 that is attached to the frame of one section of an articulated vehicle, for example, a road roller, a second support member 2 that is designed to attach to the frame of another section of an articulated vehicle. In this case, the second support element can be made in the form of a towing hook. The hinge device also includes two rods 3 and 4 and three hinges 5, 6 and 7, through which the supporting elements are interconnected with the possibility of rotation relative to each other in the horizontal direction. At the same time, two hinges 5 and 6 belong to kinematic pairs of the third class.

По первому варианту исполнения (фиг.2) третий шарнир 7 выполнен сферическим и относится к кинематической паре третьего класса. В этом варианте исполнения обе тяги одним своим концом связаны с сферическим шарниром 6, закрепленным на одном опорном элементе 2, первая протянутая в горизонтальном направлении тяга 3 другим концом связана со вторым сферическим шарниром 5, закрепленном на другом опорном элементе 1, на котором на расстоянии в вертикальном направлении от второго сферического шарнира закреплен третий сферический шарнир 7, с которым своим другим концом связана вторая тяга 4.According to the first embodiment (figure 2), the third hinge 7 is made spherical and refers to a kinematic pair of the third class. In this embodiment, both rods at one end thereof are connected with a spherical hinge 6 fixed on one support element 2, the first rod 3 stretched in the horizontal direction with the other end connected with a second spherical hinge 5 fixed on the other support element 1, at which the third spherical hinge 7 is fixed to the vertical direction from the second spherical hinge, to which the second rod 4 is connected with its other end.

Работает шарнирное устройство по первому варианту исполнения следующим образом.The articulated device according to the first embodiment works as follows.

Сферические шарниры 5 и 7 образуют пространственный аналог кинематической пары пятого класса, имеющий только одну степень подвижности - вращение вокруг общей вертикальной оси этих шарниров. Сферические шарниры 5 и 6 так же образуют аналогичное соединение, обеспечивающее для тяги 3 возможностью вращения вокруг своей оси. По формуле Малышева для двух подвижных звеньев и двух пар пятого класса имеем 6×2-5×2=2 степени подвижности. От известной конструкции трехточечных шарниров предложенная конструкция отличается меньшей на одну степень основной подвижности. Так, для конструкции шарнира по патенту № ЕР 1111134, имеем два подвижных звена, присоединенных к опорным элементам тремя кинематическими парами третьего класса. По формуле Малышева получим 6×2-3×3=3 степени основной подвижности. Для предлагаемой конструкции шарнира третья степень подвижности является местной, не влияющей на кинематику конструкции.Spherical hinges 5 and 7 form a spatial analogue of the fifth class kinematic pair, which has only one degree of mobility - rotation around the common vertical axis of these hinges. The spherical hinges 5 and 6 also form a similar connection, providing for the rod 3 the possibility of rotation around its axis. According to the Malyshev formula for two movable links and two pairs of the fifth class, we have 6 × 2-5 × 2 = 2 degrees of mobility. From the known design of three-point hinges, the proposed design differs by one degree of basic mobility. So, for the design of the hinge according to patent No. EP 1111134, we have two movable links attached to the supporting elements by three kinematic pairs of the third class. According to the Malyshev formula, we obtain 6 × 2-3 × 3 = 3 degrees of basic mobility. For the proposed hinge design, the third degree of mobility is local, without affecting the kinematics of the structure.

Сочлененные таким образом секции (полурамы) катка могут поворачиваться вокруг общей вертикальной оси шарнира (складываться в горизонтальной плоскости), а также вращаться вокруг общей продольной оси.The sections (half frames) of the roller so jointed can rotate around the common vertical axis of the hinge (fold in the horizontal plane), and also rotate around the common longitudinal axis.

Второй вариант (фиг.1) при совпадении кинематической схемы построения характеризуется тем, что шарниры 5 и 6 выполнены сферическими и относятся к кинематическим парам третьего класса, а третий шарнир 7 выполнен в виде кинематической пары четвертого класса и с обоих сторон в вертикальном направлении демпфирован амортизаторами 8 для обеспечения перемещения опорных элементов относительно друг друга в вертикальном направлении.The second option (figure 1), when the kinematic construction scheme coincides, is characterized by the fact that the hinges 5 and 6 are made spherical and belong to the kinematic pairs of the third class, and the third hinge 7 is made in the form of a kinematic pair of the fourth class and on both sides in the vertical direction is damped by shock absorbers 8 to ensure the movement of the support elements relative to each other in the vertical direction.

Шарнир 7 демпфирован с двух сторон амортизаторами 8, которые ограничивают ход вертикального перемещения секций (полурам) катка допускаемыми величинами. В этом случае появляется дополнительная подвижность - возможность вращения тяги 3 вокруг оси шарнира 5 в плоскости чертежа. Эта подвижность позволит секциям катка взаимно перемещаться относительно друг друга в вертикальном направлении при наезде на небольшое препятствие. Число подвижностей по формуле Малышева равно 6×2-5×1-4×1=3. Данный вариант конструкции реализует возможности известного решения трехточечного шарнира с дополнительным демпфированием ударных нагрузок.The hinge 7 is damped on both sides by shock absorbers 8, which limit the vertical movement of the sections (half frames) of the roller to allowable values. In this case, additional mobility appears - the possibility of rotation of the rod 3 around the axis of the hinge 5 in the plane of the drawing. This mobility will allow sections of the roller to move relative to each other in the vertical direction when hitting a small obstacle. The number of motions according to the Malyshev formula is 6 × 2-5 × 1-4 × 1 = 3. This design option realizes the possibilities of the well-known solution of the three-point hinge with additional shock damping.

Если сферические опоры обрезинены, достигается электрическая изоляция секций, а также уменьшается передача вибраций с одной секции на другую. Под понятием «обрезинены» понимается такое исполнение элементов шарниров, которые предназначены для присоединения в тягам или опорным элементам, при котором эти элементы имеют резиновую оболочку или покрыты слоем резины.If the spherical bearings are rubberized, electrical isolation of the sections is achieved, and the transmission of vibrations from one section to another is also reduced. The term "rubberized" means such a design of the hinge elements that are designed to be connected in rods or supporting elements, in which these elements have a rubber shell or are covered with a layer of rubber.

Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлена с использованием известных технологий машиностроения.This utility model is industrially applicable, as it can be manufactured using well-known engineering technologies.

Claims

1. An articulated device for an articulated vehicle, comprising two support elements spaced apart in the horizontal direction, two rods and three spherical hinges related to kinematic pairs of the third class and by means of which the support elements are interconnected to rotate relative to each other in horizontal direction, characterized in that both rods with one end connected to the first spherical hinge mounted on one supporting element, the first extended in th In the horizontal direction, the thrust at the other end is connected to a second spherical hinge mounted on another support element, on which a third spherical hinge is attached to a second spherical hinge, in a vertical direction from which the second thrust is connected to its other end.

2. An articulated device for an articulated vehicle, comprising two support elements spaced apart in the horizontal direction, two rods and three hinges by means of which the support elements are interconnected to rotate relative to each other in the horizontal direction, while two of these the hinges are made spherical and belong to the kinematic pairs of the third class, characterized in that both rods with one end connected to the first spherical hinge mounted on Nominal support element, the first rod extended in the horizontal direction with the other end is connected to the second spherical hinge mounted on another support element, on which the third hinge is mounted at a distance in the vertical direction from the second spherical hinge, to which the second rod is connected with its other end, the third hinge is made in the form of a kinematic pair of the fourth class and on both sides in the vertical direction is damped by shock absorbers to ensure the movement of the supporting elements relative to about each other in the vertical direction.

3. An articulated device for an articulated vehicle, comprising two support elements spaced apart in the horizontal direction, two rods and three spherical hinges related to kinematic pairs of the third class and by means of which the support elements are interconnected to rotate relative to each other in horizontal direction, characterized in that all the hinges are made rubberized.